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ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves I
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................. 1
2. CÁLCULO DE ESFUERZOS ............................................................ 1
2.1. ACCIONES A CONSIDERAR .................................................................. 1
2.2. PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO ......................................................... 1
2.3. TUBOS ENTERRADOS ........................................................................... 1
2.3.1. CONDICIONES DE LA INSTALACIÓN ................................................ 1 2.3.1.1. RELLENO ................................................................................ 1 2.3.1.2. TIPOS DE COMPACTACIÓN EN ZANJA ............................. 2 2.3.1.3. NATURALEZA DEL SUELO .................................................. 2 2.3.1.4. MÓDULOS DE REACCIÓN DEL TERRENO ........................ 2 2.3.1.5. INFLUENCIA DE LA CAPA FREÁTICA ................................ 3 2.3.1.6. INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES DE RETIRADA
DE LA ENTIBACIÓN EN FUNCIÓN DE LA ANCHURA DE ZANJA ............................................................................... 3
2.3.1.7. COEFICIENTE DE CIZALLADURA ....................................... 3 2.3.1.8. COEFICIENTE DE PRESIÓN HORIZONTAL DEL
TERRENO ................................................................................ 4
2.3.2. COMPORTAMIENTO DE LA TUBERÍA ............................................... 4 2.3.2.1. RIGIDEZ ANULAR (RA) .......................................................... 4 2.3.2.2. CRITERIO DE RIGIDEZ (R) .................................................... 4
2.3.3. CARGAS VERTICALES DEL RELLENO (QR) ..................................... 5
2.3.4. SOBRECARGAS ................................................................................... 6
2.3.5. PRESIONES .......................................................................................... 7
3. CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PRFV .......................... 8
3.1. CRITERIOS BÁSICOS ............................................................................. 8
3.2. METODOLOGÍA ...................................................................................... 9
3.3. CÁLCULO DE LOS TUBOS ENTERRADOS .......................................... 9
3.3.1. HIPÓTESIS I: PRESIÓN INTERIOR ..................................................... 9
3.3.2. HIPÓTESIS II: CARGAS EXTERNAS .................................................. 9
3.3.3. HIPÓTESIS III: COMPROBACIÓN CONJUNTA A PRESIÓN INTERNA Y CARGAS EXTERNAS .................................................... 10
3.3.4. HIPÓTESIS IV: PANDEO TRANSVERSAL (COLAPSO O ABOLLADURA) .................................................................................. 10
3.4. RESULTADOS ....................................................................................... 11
4. CÁLCULO DE TUBERÍAS DE P.V.C. ............................................ 11
4.1. CRITERIOS BÁSICOS ........................................................................... 11
4.2. CÁLCULO DE LA DEFORMACIÓN ...................................................... 12
4.3. DETERMINACIÓN DE LAS SOLICITACIONES .................................... 12
4.3.1. DETERMINACIÓN DE LOS MOMENTOS FLECTORES CIRCUNFERENCIALES. .................................................................... 12
4.3.2. DETERMINACIÓN DE LAS FUERZAS AXILES ................................ 13
4.3.3. CÁLCULO DE LOS ESFUERZOS TANGENCIALES MÁXIMOS ...... 14
4.4. DIMENSIONADO ................................................................................... 14
4.4.1. VERIFICACIÓN DEL ESFUERZO TANGENCIAL ............................. 14
4.4.2. COMPROBACIÓN DE LA ESTABILIDAD DIMENSIONAL. CÁLCULO DE LA PRESIÓN CRÍTICA DE COLAPSADO ................ 14 4.4.2.1. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DEL TERRENO .................... 14 4.4.2.2. CÁLCULO DE LA PRESIÓN EXTERIOR DEL AGUA ....... 14 4.4.2.3. ACCIÓN SIMULTÁNEA DE LA PRESIÓN DEL SUELO
Y DEL AGUA EXTERNA ...................................................... 15
4.5. RESULTADOS ....................................................................................... 15
5. ´CÁLCULO DE TUBERÍAS DE PE ................................................. 15
5.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS TUBOS ................................................. 15
5.2. TUBOS DE POLIETILENO INSTALADOS EN ZANJA ......................... 15
5.3. RESULTADOS ....................................................................................... 17
6. CÁLCULO DE ANCLAJES ............................................................. 18
6.1. CRITERIOS BÁSICOS ........................................................................... 18
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Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves II
6.2. METODOLOGÍA ..................................................................................... 18
6.3. CÁLCULO .............................................................................................. 19
APENDICES
APÉNDICE Nº 1: CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PRFV APÉNDICE Nº 2: CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PVC APÉNDICE Nº 3: CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PE APÉNDICE Nº 4: CÁLCULO DE ANCLAJES
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Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves 1
1. INTRODUCCIÓN
En este apartado se presentan los cálculos mecánicos de los tubos de PE y PRFV,
que son los utilizados en el proyecto.
En este tipo de tuberías el valor de las cargas del terreno depende de la deformación
de la tubería, por lo que se tiene un binomio hiperestático tubería-terreno ya que la tubería al
ovalizarse tiende a adoptar la forma del antifunicular de cargas, con mayor ovalización
cuanto más flexible es la tubería.
En ellas presenta una gran importancia el fenómeno del abollamiento, que constituye
su forma usual de rotura. Se ha comprobado que la rotura por abollamiento se produce con
grandes deformaciones por ovalización (ΔDe /De ≥ 20-30%), por lo que se utiliza el concepto
de seguridad a la deformación en lugar de respecto a la tensión.
Se fija un límite máximo para dicha deformación del diámetro vertical, variable según
cada tipo de tubería (ΔDe /De ≥ 3-5%), muy inferior a la que produce la rotura por
abollamiento. ΔDe /De se calcula por la fórmula modificada de Spangler:
(ΔDe)h / De = 0,1q / (8Ra +0,61 Es)
Siendo q = carga total vertical = qr (carga del relleno) + qo (sobrecarga + impacto); Ra =
Rigidez de la tubería; Es = Rigidez del suelo (módulo secante)
2. CÁLCULO DE ESFUERZOS
2.1. ACCIONES A CONSIDERAR
Las acciones que deben tenerse en cuenta en función del tipo de instalación y del
método de cálculo son las siguientes:
En tubos enterrados
- Presión máxima de trabajo (Pt)
- Cargas verticales de relleno
- Sobrecargas
- Empuje lateral
- Empuje hidrostático sobre el tubo
2.2. PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO
La presión máxima de trabajo (Pt) es la presión máxima que puede alcanzarse en una
sección de la tubería en funcionamiento. La relación diámetro / presión máxima de trabajo
que se obtiene de los cálculos hidráulicos y de la red es la siguiente:
2.3. TUBOS ENTERRADOS
2.3.1. CONDICIONES DE LA INSTALACIÓN
2.3.1.1. RELLENO
Se distinguen dos zonas:
- La zona de relleno procedente de la excavación
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- La zona de relleno seleccionado, constituida por una cama de arena y un relleno
mínimo de recubrimiento del tubo hasta mitad de tubo o en su defecto 0,30 m por
encima de la generatriz superior del tubo.
La zona de relleno seleccionado condiciona la estabilidad y la protección de la
conducción.
La zona de relleno procedente de la excavación varía según sea la zona (rural,
semiurbano y urbano) y deberá tenerse en cuenta la estabilidad de la calzada si procede.
Otros tipos de esfuerzos influyen en las condiciones de instalación como travesías de
zonas de alta seguridad como pasaje de vías férreas y autovías, mantenimiento de la
conducción sin peligro de congelación, etc.
2.3.1.2. TIPOS DE COMPACTACIÓN EN ZANJA
Se definen cuatro niveles de compactado en la zona de recubrimiento.
• Nula. No se compacta.
• Ligera. No realiza uso de medios de compactado apropiado, o no realiza ningún
control o verificación.
• Moderada. Se controlan los medios de compactado en obra. En este caso, el
instalador somete a la opinión del Contratista el modo de ejecución y el justificante
de las disposiciones previstas para el compactado, verificándose que los resultados
obtenidos son 85-90% del Proctor y 40-70% de Densidad relativa.
• Alta. Como el anterior, y además con la verificación de que los resultados obtenidos
son >95% Proctor y >70% de Densidad relativa.
2.3.1.3. NATURALEZA DEL SUELO
El modelo de cálculo utilizado tiene en cuenta cinco grupos de suelo.
• SC1. Piedra triturada con menos del 15% de arena y con un máximo del 25% que
pasa el tamiz de 10 mm y un máximo de 5% de finos.
• SC2. Terrenos de grano grueso con menos del 12% de finos (GW, GP, SW, SP y
similares).
• SC3. Terrenos de grano con más del 12% de finos o terrenos de grano fino con
plasticidad nula a media y con más del 30% de partículas gruesas (GM, GC, SM, SC
y similares).
• SC4. Terrenos de grano fino con plasticidad nula a media y con menos del 30% de
partículas gruesas (LL, ML, ML-CL, ML/CL).
• SC5. Terrenos de grano fino altamente compresible (CH, MH, OL, OH, PT, CH/MH).
2.3.1.4. MÓDULOS DE REACCIÓN DEL TERRENO
El modulo de reacción del terreno Es (MPa)) se define en función del tipo de
compactación y de la naturaleza del suelo, de acuerdo con la siguiente tabla:
Tipo de terreno
Compactación
Nula Ligera
< 85% Proctor < 40% Den. rel.
Moderada 85-95% Proctor 40-70% Den. rel.
Alta >-95% Proctor > 70% Den. rel.
SC1 6,90 20,70 20,70 20,70 SC2 1,40 6,90 13,80 20,70 SC3 0,69 2,80 6,90 13,80 SC4 0,34 1,40 2,80 6,90 SC5 Requiere análisis especial de ingeniería para determinar la densidad requerida, el
contenido de humedad y el grado de compactación.
Para evitar que una mala compactación en obra no produzca el mal funcionamiento
mecánico del tubo o incluso la rotura del mismo se considera un coeficiente de reducción del
modulo de elasticidad de 2; además en el caso de que existan problemas con la capa
freática o sea necesario considerar la influencia de las condiciones de retirada de
entibaciones, se aplicarán unos coeficientes de corrección al módulo de reacción del terreno
obtenido.
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2.3.1.5. INFLUENCIA DE LA CAPA FREÁTICA
En el caso de que la zona de instalación (recubrimiento, relleno y suelo natural) esté
sometida a la influencia de la capa freática, los valores de los módulos de reacción del
terreno descritos en la tabla anterior deben minorarse, aplicando la siguiente expresión:
sEs ECE .=
En donde: CE = Coeficiente de minoración, cuyo valor es función del grupo de suelo de
acuerdo con la siguiente tabla.
Tipo terreno
CE
SC1 1,00 SC2 0,75
SC3 y SC4 0,50
En el caso de que el nivel de la capa freática se conozca de forma precisa, se podrá
tener en cuenta para calibrar las tierras situadas bajo dicha capa tomándose para el cálculo
como peso específico gw = 10 kN/m3.
Se admitirá que la influencia de la capa freática es despreciable en una primera
aproximación sobre los parámetros de presión horizontal y de cizalladura, k2 y k1
respectivamente.
2.3.1.6. INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES DE RETIRADA DE LA ENTIBACIÓN EN FUNCIÓN DE LA ANCHURA DE ZANJA
En caso de existir entibación, los valores del módulo del terreno (Es) y del coeficiente
de presión horizontal (k2) se modificarán en función de la forma de retirada de la entibación y
del espesor de éste frente al espacio disponible entre la conducción y la entibación.
Los tipos de retirada de entibación considerados, son los siguientes:
• Tipo 1. Encofrado retirado por capas de relleno antes de su compactado.
• Tipo 2. Encofrado retirado por capas de relleno tras su compactado.
• Tipo 3. Encofrado o tablestacado retirado tras el relleno completo de la zanja.
El espesor de la entibación frente al espacio disponible en la zanja, se calcula
mediante la siguiente expresión:
6,02 ++= bDB e para Dn < 600 mm
8,02 ++= bDB e para Dn > 600 mm
En donde: B = Ancho de zanja (m)
De = Diámetro exterior del tubo (m)
b = Espesor útil de la entibación (en su defecto se tomará b = 0,10 m)
Por tanto, una vez identificado el tipo de retirada de la entibación y el ancho de zanja
disponible, se puede determinar el coeficiente de minoración de acuerdo con la siguiente
tabla:
Tipo retirada (B-De)/b < 6 6< (B-De)/b < 26 (B-De)/b > 26 T1 1,00 1,00 1,00 T2 0,60 2(B-De)/100b +0,48 1,00 T3 0,20 4(B-De)/100b –0,04 1,00
2.3.1.7. COEFICIENTE DE CIZALLADURA
El coeficiente de cizalladura (k1) en un punto dado en el terreno es igual al cociente
entre la tensión de cizalladura sobre el plano vertical y la tensión normal sobre el plano
horizontal del punto considerado.
El coeficiente de cizalladura se tomará igual a 0,15 cualquiera que sea el tipo de suelo.
En el caso de existencia de entibaciones y dependiendo de la retirada de los mismos, este
coeficiente disminuirá, de acuerdo a los siguientes criterios:
• Si el encofrado es retirado por capas de relleno antes de su compactado, (Ck1 = 1,00)
• Si el encofrado es retirado por capas de relleno tras su compactado, (Ck1 = 0,60).
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• Si el encofrado o tablestacado son retirados tras el relleno completo de la zanja, (Ck1
= 0,20).
En el caso de zanjas y cuando el suelo natural presente características geotécnicas
inferiores a las del relleno, los valores del coeficiente de cizalladura deberán disminuirse.
2.3.1.8. COEFICIENTE DE PRESIÓN HORIZONTAL DEL TERRENO
El coeficiente de presión horizontal del terreno (k2) se define en función del tipo de
compactación y de la naturaleza del suelo, de acuerdo con la siguiente tabla:
Tipo de terreno
Compactación
Nula Ligera
< 85% Proctor < 40% Den. rel.
Moderada 85-95% Proctor 40-70% Den. rel.
Alta >-95% Proctor > 70% Den. rel.
SC1 0,15 0,50 0,50 0,50 SC2 0,00 0,15 0,35 0,50 SC3 0,00 0,00 0,15 0,35 SC4 0,00 0,00 0,00 0,15
2.3.2. COMPORTAMIENTO DE LA TUBERÍA
2.3.2.1. RIGIDEZ ANULAR (RA)
En el caso de los materiales sensibles a los fenómenos de fatiga conviene distinguir
entre la rigidez anular instantánea (RAi) y la debida al envejecimiento o rigidez anular diferida
(RAv), cuya relación indica el coeficiente de envejecimiento del material:
VAv
Ai CRR
=
Cuando el coeficiente de envejecimiento es mayor que uno, esto indica que la rigidez
anular instantánea (RAi) es mayor que la rigidez anular diferida (RAv), debido a que el módulo
de elasticidad instantáneo (Ei) es mayor al modulo de elasticidad diferido (Ev).
En tubos de sección circular, la rigidez anular (RA) está dada por la siguiente
expresión:
3
..1000
m
tA D
IER =
En donde: RA = Rigidez anular (kN/m2)
Et = Modulo de elasticidad del tubo (MPa)
Dm = Diámetro medio del tubo (mm)
I = Momento de inercia a flexión de un tubo de pared homogénea por unidad
de longitud que se calcula de acuerdo a la siguiente expresión (mm3 m):
)1.(12 2
3
t
eIϑ−
=
y en donde: e = Espesor de cálculo (mm)
θt = Coeficiente de Poisson del tubo
2.3.2.2. CRITERIO DE RIGIDEZ (R)
El criterio de rigidez (R), permite conocer el tipo de comportamiento de la conducción
con respecto al terreno. Este comportamiento puede ser rígido o flexible, en función de que
la rigidez sea mayor o menor que cero, es decir:
- Si R > 0 Conducción rígida
- Si R < 0 Conducción flexible
La expresión que determina la rigidez es la siguiente:
1,0)1.(8 2 −−=s
As E
RR ϑ
En donde: R = Rigidez
θs= Coeficiente de Poisson del terreno (= 0,3)
RA = Rigidez anular (kN/m2)
Es = Modulo de elasticidad del terreno (kN/m2)
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Este criterio se obtiene mediante la comparación, para la misma presión vertical, del
desplazamiento vertical del tubo debido a la ovalización y al asentamiento del relleno.
Pudiendo expresarse también como:
1,01−=
SR
Siendo, S, el índice de rigidez, cuya expresión es la siguiente:
A
s
s RE
S.8
.1
12ϑ−
=
Donde el significado de las distintas variables ya ha sido señalado anteriormente.
2.3.3. CARGAS VERTICALES DEL RELLENO (QR)
La presión vertical del relleno (qr) está repartida uniformemente sobre el diámetro
exterior de la conducción.
La presión vertical del relleno, es la presión debida al prisma de tierras situado por
encima de la generatriz superior del tubo hasta el terreno natural corregida con un
coeficiente de concentración C.
rtr hCq ..γ=
En donde: C = Coeficiente de concentración
γt = Peso específico del terreno (kN/m3)
hr = Altura de cobertura (m)
Para el caso de conducciones flexibles, el valor del coeficiente de concentración es
igual a uno (C=1), y para el caso de conducciones rígidas, el coeficiente se calculará con
ayuda del modelo de Marston, con las consideraciones de la instalación en zanja o en
terraplén según el caso:
- En condiciones de zanja, si la conducción tiene un comportamiento rígido, el
coeficiente de concentración está en función del ancho de zanja a nivel de la
generatriz superior del tubo, del diámetro exterior del tubo y del coeficiente de
cizalladura k1.
bhk
eCr
bh
k
z
r
'.2
1`'.2
μ
μ−−
=
Siendo: k = Coeficiente de Rankine (la relación entre el empuje lateral y
vertical).
μ’ = tg Φ’ = Coeficiente de rozamiento entre el material del relleno y las
paredes laterales de la zanja, cuyo valor es función del grupo de suelo
de acuerdo con la siguiente tabla.
Tipo κμ’ SC1 0,165 SC2 0,145 SC3 0,130 SC4 0,120
- En condiciones de instalación en terraplén y teniendo en cuenta el comportamiento
rígido de la tubería, el coeficiente de concentración estará en función del módulo de
reacción del relleno, ángulo de apoyo y de la rigidez anular específica del tubo.
Si hr ≤ ho
e
r
bh
k
t
Dhk
eC
r
.2
1.2
μ
μ−
= y Si hr > ho e
r
Dh
k
r
e
r
bh
k
t ehh
Dhk
eC0.2
0
.2
).1(.2
1 μμ
μ−+
−=
El valor de h0 se deduce de la fórmula:
12..2 0.2 0
++= μδημμ
kDh
kee
Dh
ke con
e
r
Dh '
=η
En donde, η = razón de proyección
δ = Razón de asentamiento, cuyos valores recomendados por
la ASCE, en función del tipo de suelo son:
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Tipo d Roca o suelo no
asentable 1,0
Suelo ordinario 0,5 Suelo asentable 0,3
2.3.4. SOBRECARGAS
A) Cargas concentradas (qp) De acuerdo con la hipótesis asumida por el Instituto “Eduardo Torroja”, se considera
que las cargas concentradas se transmiten uniformemente en profundidad, en el interior de
un tronco de pirámide, de igual pendiente, de aristas redondeadas y cuyas caras laterales
forman un ángulo de 35º con la vertical.
El valor de la carga (kN/m2) que actúa sobre el plano tangente a la generatriz superior
de la tubería (que depende del tipo de instalación: zanja, terraplén), si bien, en la práctica se
considera admisible utilizar las expresiones correspondientes al caso de terraplén.
rp A
Qq =
En donde: qp = Carga estática (kN/m2)
Q = Carga concentrada (kN)
Ar = Area de reparto (m2), a una profundidad hr de la carga Q aplicada en
superficie en un rectángulo a1.a2
21212 .)(40,154,1 aaaahhA rrr +++=
Cuando actúan varias cargas concentradas, próximas entre sí, cuyas superficies de
reparto a la profundidad hr se interfieren, se pueden considerar como una carga única cuya
superficie de aplicación es la envolvente de las superficies de reparto de las distintas cargas.
Cuando la carga este sometida a efectos dinámicos, los valores obtenidos para qs, han
de mayorarse por un coeficiente de impacto igual a:
ri h
C 30,01+= para tráfico carretero.
En donde: hr = Altura del relleno de las tierras (m)
v = Velocidad de circulación (km/h)
A1) Cargas producidas por el tráfico carretero (qtc)
A continuación se presentan los valores de la presión vertical a la profundidad hr,
obtenidos considerando el caso de terraplén y sin tener en cuenta el coeficiente de impacto
para las cargas de 70 kN, 130 kN y 600 kN.
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Eje de 70 kN
Figura 3. Esquema del tren de cargas de 70 kN
Para hr ≤ 1,21 m 06,070,054,1
352 ++
=rr
tc hhq kN/m2
Para hr > 1,21 m 46,050,354,1
702 ++
=rr
tc hhq kN/m2
Eje de 130 kN
Figura 4. Esquema del tren de cargas de 130 kN
Para hr ≤ 1,00 m 12,012,154,1
652 ++
=rr
tc hhq kN/m2
Para hr > 1,00 m 52,092,354,1
1302 ++
=rr
tc hhq kN/m2
Eje de 600 kN
Figura 5. Esquema del tren de cargas de 600 kN
Para hr ≤ 0,93 m 12,012,154,1
1002 ++
=rr
tc hhq kN/m2
Para 0,93 < hr ≤ 1,00 m 92,132,554,1
3002 ++
=rr
tc hhq kN/m2
Para hr > 1,00 m 32,812,854,1
6002 ++
=rr
tc hhq kN/m2
2.3.5. PRESIONES
Presión vertical La presión vertical total (qv) será:
srv qqq +=
En donde la presión vertical de las sobrecargas (qs) será el valor correspondiente a:
tcps qqq += ó tfps qqq +=
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Presión horizontal
Será la ejercida por el relleno y las cargas de explotación (puntuales, rodantes y
eventuales) y evaluada a nivel del eje del tubo al aplicar un coeficiente de presión horizontal
k2 que depende de la categoría del relleno y de las condiciones de colocación (compactado).
vh qkq .2=
Donde el significado de las distintas variables ya ha sido señalado anteriormente.
Presión hidrostática exterior La presión hidrostática exterior (qa) es la debida a la presencia de la capa freática. Se
admite que la influencia de la capa freática es despreciable en una primera aproximación
respecto a los coeficientes de cizalladura y de presión horizontal.
En caso de que la conducción esté instalada bajo nivel freático, ésta estará sometida a
una presión hidrostática exterior que se considerará como uniforme e igual a la ejercida a
nivel del eje de la conducción, cuyo valor será:
aaa hq .γ=
En donde: ha = Altura de la capa freática por encima de la generatriz del tubo (m).
γa= Peso específico del terreno sumergido (10 kN/m3).
Presión exterior total
Según el efecto de las acciones combinadas, la conducción se encuentra sometida a
una presión exterior total (qe), que está relacionado con las anteriores variables, mediante la
siguiente expresión:
srae qqfqq ++= . y donde hh
f a.33,01−= (Factor de flotación)
Esta presión exterior total (qe) tiene por efecto el de ampliar las solicitaciones
(deformación y alargamiento). Este fenómeno es más pronunciado cuando la conducción
esté cercana a las condiciones críticas de inestabilidad por colapso, caracterizada por la
presión crítica de colapso (Pcr).
3. CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PRFV
En el presente epígrafe se realizan los cálculos mecánicos de los tubos de PRFV,
realizándose las siguientes comprobaciones:
Tubos enterrados
- Presión interna
- Cargas externas
- Comprobación conjunta a presión interna y cargas externas
- Pandeo transversal (colapso o abolladura)
- Flexión longitudinal
En los siguientes apartados se describen, los criterios básicos empleados, la
metodología adoptada, los cálculos mecánicos realizados y los resultados obtenidos.
3.1. CRITERIOS BÁSICOS
Para los cálculos mecánicos de la tubería se han considerado los siguientes criterios
básicos:
- Se ha seleccionado la tubería, el PRFV para los diámetros desde 1000 mm hasta 500
mm, para presiones máxima de trabajo de 1 bar realizando el cálculo mecánico para
dichos diámetros, para diferentes dos casos de colocación. Los tubos de PRFV
presentan las siguientes características:
• Material PRFV
• Diámetro nominal DN = Variable de 500 a 900 mm
• Espesor de cálculo e = Variable
• Resistencia a tracción cir. σr,50 = Variable
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• Resistencia a flexión cir. σc,50 = Variable
• Modulo de elasticidad Et = Variable
• Coeficiente de Poisson θτ= 0,39
- Para comprobar la validez de las tuberías de PRFV se han seguido las recomendaciones
de la norma AWWA M45. Para ello, se adjuntan unas hojas de salida en el apéndice nº
1 con los resultados obtenidos para las diferentes hipótesis de cálculo que a
continuación se exponen.
3.2. METODOLOGÍA
La metodología seguida para la realización de los cálculos mecánicos de los tubos de
PRFV, se adapta a la siguiente secuencia:
Tubos enterrados
Primero se realiza la comprobación de la presión interior y una vez definido el espesor
del tubo, se comprueba las tensiones y deformaciones producidas por las cargas externas,
la comprobación conjunta a presión interna y cargas externas y a pandeo transversal,
mediante la formulación presentada en el punto de cálculo mecánico de tubos enterrados.
Si alguna de estas comprobaciones resultara fallida, deberá dimensionarse
nuevamente el espesor del tubo, empleando como condición de diseño la comprobación que
resultó fallida.
3.3. CÁLCULO DE LOS TUBOS ENTERRADOS
El cálculo de los tubos enterrados, se realiza para dimensionar los espesores de los
tubos de PRFV enterrados que se van a emplear en el proyecto.
3.3.1. HIPÓTESIS I: PRESIÓN INTERIOR
En la hipótesis de actuación única de la presión interna del agua, se comprobará que
la presión máxima de trabajo (Pt) no exceda el valor calculado mediante la siguiente
expresión:
m
srrt D
eC
PP.2
.50,σ=≤
En donde: σr,50 = Resistencia a tracción circunferencial (MPa)
C = Coeficiente de seguridad (= 2)
es = Espesor de la parte estructural del tubo (mm)
Dm = Diámetro medio del tubo (mm)
Ante la acción única de la presión interna positiva, debe también comporbarse que el
alargamiento unitario producido (εpr) sea inferior al 0,65%, minorado por el coeficiente de
seguridad C de 1,8. Esta verificación puede hacerse mediante la siguiente expresión:
80,165,0
2)(100 −<
−⋅=
rpr Ee
eDePNε
En donde: εpr = Alargamiento unitario debido a la presión interior positiva
De = Diámetro exterior del tubo, en mm
e = espesor de la pared del tubo, en mm
er = espesor de la parte estructural de la pared del tubo, en mm
E = Módulo de elasticidad, en N/mm2
PN = Presión Nominal de diseño, en N/mm2
3.3.2. HIPÓTESIS II: CARGAS EXTERNAS
En la hipótesis de actuación única de las cargas externas al tubo (terreno, sobrecargas
móviles o fijas y otras si existen), supuesto este vacío, se comprobará que las tensiones y
las deformaciones en el tubo no superan los valores admisibles.
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Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves 10
Tensiones
El cálculo de las tensiones producidas por las cargas externas al tubo se realiza
mediante la siguiente expresión:
CDe
DD
ED c
mm
mcff
50,...σ
σ ≤⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ Δ=
En donde: sf = Tensión máxima debida a la flexión transversal (MPa)
Df = Coeficiente de origen empírico (=6)
Ec = Modulo de elasticidad a flexión circunferencial (MPa)
e = Espesor del tubo (mm)
Dm = Diámetro medio (mm)
sc,50 = Tensión de rotura o punto de fluencia (MPa)
C = Coeficiente de seguridad (= 1,5)
m
m
DDΔ
= Deformación vertical producida por las cargas externas
Deformaciones
El cálculo de la deformación vertical se realizará mediante la fórmula de Spangler.
( ) %5.061,0.8
..'
1 ≤+
=Δ
sAv
m
m
ERk
dqDD α
En donde las distintas variables ya han sido definidas anteriormente.
En esta misma hipótesis debe comprobarse que, supuesta la deformación máxima
admisible (5%), el alargamiento unitario (εb) sea inferior al 1,30%, minorado por un
coeficiente de seguridad C de 1,5. Esta verificación puede hacerse mediante la siguiente
expresión:
5,13,15
31100 <⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
⋅⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ −⋅=
eDeePN max
bδ
ε
En donde: εb = alargamiento unitario debido a la acción de cargas externas, en %
δmax = deformación vertical debida a las cargas externas máxima (= 0,05)
De = Diámetro exterior del tubo, en mm
e = espesor nominal del tubo, en mm
PN = Presión nominal de diseño, en N/mm2
3.3.3. HIPÓTESIS III: COMPROBACIÓN CONJUNTA A PRESIÓN INTERNA Y CARGAS EXTERNAS
Esta comprobación se realizará mediante la siguiente expresión:
8,13,1
1
65,0
b
pr
εε −
≤
Siendo: εpr = Alargamiento unitario debido a la presión interior positiva, en%
εb = alargamiento unitario debido a la acción de cargas externas, en %
3.3.4. HIPÓTESIS IV: PANDEO TRANSVERSAL (COLAPSO O ABOLLADURA)
Se comprueba, que actuando únicamente las cargas exteriores al tubo, el coeficiente
de seguridad frente a la carga critica de pandeo es de, al menos, 2,5 ó 3,0. Dicho coeficiente
de seguridad se calcula de la siguiente forma:
Si H/DN > 2: Coeficiente = 2,5
Si H/DN ≤ 2: Coeficiente = 3,0
Siendo H= Profundidad desde terreno a clave del tubo, en mm
DN = Diámetro nominal del tubo, en mm
Para comprobar que se cumple dicho coeficiente de seguridad, se utiliza la siguiente
fórmula:
0,35,2 −≥=e
crit
qP
C
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Para calcular la carga crítica de pandeo (Pcrit), se recomienda calcularla mediante la
expresión de Luscher, que corresponde a la siguiente expresión:
SNEBfP fcrit ⋅⋅⋅⋅= ''32
Siendo: Pcrit = Carga critica de pandeo, en N/mm2
SN = Rigidez de la tubería, en N/mm2
E’ = Módulo de reacción del suelo, en N/mm2
B’ = Coeficiente de orígen empírico, de valor:
B’=0,015+0,041(H/Dm) si H/Dn<5
B’=0,150+0,014(H/Dm) si H/DN>5
ff = factor de flotación, calculado mediante la siguiente fórmula:
HH w⋅− 33,01
Hw = Altura del nivel freático sobre el tubo
3.4. RESULTADOS
Los resultados obtenidos para los cálculos mecánicos de las tuberías de PRFV se
encuentran en el apéndice 1.
Las conclusiones a los mismos en el caso de que existan zonas con niveles freáticos,
sería imprescindible sustituir el relleno primario tipo SC3 por material SC1 (6/12 o similar) y
de esta manera que el nivel freático no afectara a las condicones de soporte que recibe el
tubo porque migraría. En casos especiales se recomienda añadir geotestiles.
4. CÁLCULO DE TUBERÍAS DE P.V.C.
En el presente epígrafe se realizan los cálculos mecánicos de los tubos de PVC,
realizándose las siguientes comprobaciones:
Tubos enterrados
- Presión interna
- Cargas externas
- Comprobación conjunta a presión interna y cargas externas
- Pandeo transversal (colapso o abolladura)
- Flexión longitudinal
En los siguientes apartados se describen, los criterios básicos empleados, la
metodología adoptada, los cálculos mecánicos realizados y los resultados obtenidos.
4.1. CRITERIOS BÁSICOS
Para los cálculos mecánicos de la tubería se han considerado los siguientes criterios
básicos:
- Se ha seleccionado la tubería, el PVC para los diámetros desde 500 mm hasta 160 mm,
ambos inclusive, con presión nominal de PN-6, realizando el cálculo mecánico para
dichos diámetros y presión, para diferentes alturas de tierras (1 m y 2,5 m). Los tubos
de PVC presentan las siguientes características:
• Material PVC
• Diámetro nominal DN = Variable de 500 a 160 mm
• Espesor de cálculo e = Variable
• Resistencia a tracción cir. σr,50 = Variable
• Resistencia a flexión cir. σc,50 = Variable
• Modulo de elasticidad Et = Variable
• Coeficiente de Poisson θτ= 0,39
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- Las presiones máximas de trabajo, el tipo de suelo, las acciones a considerar para el
cálculo de los tubos enterrados se obtienen de acuerdo con el punto 2 del presente
anejo.
- Para comprobar la validez de las tuberías de PVC se han seguido las recomendaciones
de la norma UNE 53 331 IN. Para ello, se ha utilizado el programa de Cálculo Mecánico
de Tuberías de AseTUB, cuyas salidas se adjuntan en el apéndice nº 2 con los
resultados obtenidos para las diferentes hipótesis de cálculo que a continuación se
exponen.
4.2. CÁLCULO DE LA DEFORMACIÓN
La variación del diámetro vertical:
mt
hvtvv r2
Sqq
CD−
=Δ
St ha de venir expresada en kN/m2
La deformación relativa:
mvv r2
100DΔ=δ
este valor debe ser menor o igual al 5% a largo plazo
4.3. DETERMINACIÓN DE LAS SOLICITACIONES
4.3.1. DETERMINACIÓN DE LOS MOMENTOS FLECTORES CIRCUNFERENCIALES.
a) Por carga vertical, qvt
Mqvt = mqvtqvtrm2
Donde:
• mqvt es el coeficiente de momento
b) Por carga horizontal, qh
Mqh= mqhqhrm2
Donde:
• mqh es el coeficiente de momento
c) Por reacción horizontal, qht
Mqht = mqhtqhtrm2
Donde:
• mqht es el coeficiente de momento
d) Por peso propio del tubo, t
Mt = mtγ1erm2
Donde:
• mt es el coeficiente de momento
• γ1 es el peso específico del material del tubo (KN/m3). Para el PVC es 14.6
• e es el espesor del tubo (m)
e) Por el peso del agua, considerando el tubo lleno
Ma = maγarm2
Donde:
• ma es el coeficente de momento
f) Por la presión del agua, Pa
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−
−−=i
e2
i2e
eiereipa r
rln
rrrr
21rr)PP(M
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donde:
• Pi es la presión interior del agua (KN/m2)
• Pe es la presión exterior del agua, referida al eje del tubo (KN/m2)
• ri es el radio interior del tubo(m)
• re es el radio exterior del tubo (m)
El momento flector total será igual a:
M = Mqvt + Mqh + Mqht + Mt + Ma + Mpa
Para cada caso debe calcularse el momento flector en clave, riñones y base.
4.3.2. DETERMINACIÓN DE LAS FUERZAS AXILES
a) Por carga vertical, qvt
Nvt = nvtqvtrm2
Donde:
• nvt es el coeficiente de momento
b) Por carga horizontal, qh
Nqh= nqhqhrm2
Donde:
• nqh es el coeficiente de momento
c) reacción horizontal, qht
Nqht = nqhtqhtrm2
Donde:
• nqht es el coeficiente de momento
d) peso propio del tubo, t
Nt = ntγ1erm2
Donde:
• nt es el coeficiente de momento
• γ1 es el peso específico del material del tubo (KN/m3). Para el PVC es 14.6.
• e es el espesor del tubo (m)
e) Por el peso del agua, considerando el tubo lleno
Na = maγarm2
Donde:
• na es el coeficiente de momento
f) Por la presión del agua, Pa
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−
−−=i
e2
i2
e
eiereipa r
rln
rrrr
21rr)PP(N
donde:
• Pi es la presión interior del agua (KN/m2)
• Pe es la presión exterior del agua, referida al eje del tubo (KN/m2)
• ri es el radio interior del tubo(m)
• re es el radio exterior del tubo (m)
El momento flector total será igual a :
N = Nqvt + Nqh + Nqht + Nt + Na + Npa
Para cada caso debe calcularse el momento flector en clave, riñones y base.
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4.3.3. CÁLCULO DE LOS ESFUERZOS TANGENCIALES MÁXIMOS
10W100M
SN
kα±=σ
donde:
• M es la suma de momentos por unidad de longitud
• N es la suma de fuerzas axiles por unidad de longitud
• S es el área de la sección longitudinal de la pared del tubo por unidad de longitud
(cm2/cm)
• S = 100e
• W es el momento resistente de la sección (cm3/cm)
• W = 100e2/6
• αk es un factor de corrección por curvatura, que tiene en cuenta las fibras periféricas
interiores, αki, y las exteriores, αke
mki r
e311+=α
mke r
e311−=α
4.4. DIMENSIONADO
4.4.1. VERIFICACIÓN DEL ESFUERZO TANGENCIAL
σσ
=υ t
donde:
• σt es el valor del esfuerzo tangencial de diseño a flexión - tracción
PVC(corto plazo) = 90N/mm2
PVC(largo plazo) = 50N/mm2
4.4.2. COMPROBACIÓN DE LA ESTABILIDAD DIMENSIONAL. CÁLCULO DE LA PRESIÓN CRÍTICA DE COLAPSADO
4.4.2.1. CÁLCULO DE LA PRESIÓN DEL TERRENO
El coeficiente de seguridad al aplastamiento es:
shtSS2critqvt =
4.4.2.2. CÁLCULO DE LA PRESIÓN EXTERIOR DEL AGUA
critpe = αdSt
donde:
• αd es el coeficiente de penetración
El coeficiente de seguridad al aplastamiento resulta:
vt
vt1 q
critq=η
Donde:
• Pe es la presión exterior del agua, o presión hidrostática, referida al eje del tubo
(N/mm2), que se calcula :
3naae 10
2DHP −⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +γ=
donde:
γa es el peso específico del agua (10 KN/m3)
Ha es la altura del nivel freático sobre la clave del tubo (m)
Dn es el diámetro nominal del tubo (m)
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4.4.2.3. ACCIÓN SIMULTÁNEA DE LA PRESIÓN DEL SUELO Y DEL AGUA EXTERNA
e
e
vt
vt3
critPP
critqq
1
+=η
4.5. RESULTADOS
Los resultados obtenidos para los cálculos mecánicos de las tuberías de PVC se encuentran
en el apéndice 2.
5. ´CÁLCULO DE TUBERÍAS DE PE
El cálculo de las tuberías de polietileno de alta densidad (P.E.A.D.) instaladas en zanja
se realiza según lo indicado en la norma UNE 53331 IN.
El cálculo de los tubos de polietileno instalados en zanja además de soportar la
presión interior se dimensionan para.
a) Un valor máximo de ovalización.
b) Un valor máximo de esfuerzo tangencial.
c) Una presión crítica de pandeo o colapso.
5.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS TUBOS
Tubería de polietileno de alta densidad instalada en zanja
1) El polietileno elegido es de alta densidad del tipo PE-100/PN6, según el
Comité Europeo de Normalización (C.E.N.).
2) Los diámetros nominales a instalar son:
DN 200 mm; e= 7,7 mm y Dinterior=199,8 mm
DN 250 mm; e= 9,6 mm y Dinterior=249,9 mm
DN 315 mm; e=12,1 mm y Dinterior=314,9 mm
DN 400 mm; e=15,3 mm y Dinterior=399,9 mm
5.2. TUBOS DE POLIETILENO INSTALADOS EN ZANJA
Los criterios para la comprobación de los tubos de polietileno a utilizar en
conducciones con y sin presión sometidos a cargas externas están recogidos en el informe
UNE 53331 IN.
Para la comprobación de la máxima ovalización se siguen los siguientes pasos:
Con la distribución de cargas en la periferia del tubo:
qvt= Cargas verticales totales (terreno, tráfico….)
qh= Cargas horizontales
Se calcula la variación del diámetro vertical ΔDv
La ecuación que proporciona la deformación es:
mt
hvtVV r
Sqq
CD ••−
•=Δ 2
Donde:
Cv= Factor de deformación vertical, función del ángulo de apoyo de la tubería.
St= Rigidez circunferencial del tubo
3
12 ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛•
mreE
rm=Radio medio
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De esta expresión se deduce la deformación relativa, ovalización, a corto y largo plazo,
en %.
1002
••Δ
=m
Vv r
Dδ
El valor admisible a largo plazo, δv , debe ser inferior o igual al 5%.
Cuanto mayor sea la rigidez circunferencial de la tubería y mayor el módulo de
elasticidad del suelo, menor será la ovalización y, por tanto, el riesgo de fallo.
Por tanto, el cálculo de resistencia a la ovalización se realiza teniendo en cuenta
únicamente las cargas de tierra y resto de cargas externas no hidrostáticas.
Verificación del máximo esfuerzo tangencial:
Los esfuerzos tangenciales en clave, riñones y base calculados han de compararse
con el valor del esfuerzo tangencial de diseño a flexión-tracción.
10100••
•±= K
MSN α
ωσ
Donde:
N= Fuerzas axiles por unidad de longitud.
S= Sección longitudinal de la pared del tubo por unidad de longitud.
M=Momentos por unidad de longitud.
ω=Momento resistente de la sección; 6100 2e•
=ϖ
αr=Factor de corrección por curvatura, que tiene en cuenta las fibras periféricas interiores y
exteriores.
mki r
ea •+=311
mke r
ea •+=311
El esfuerzo tangencial obtenido se compara con el valor de diseño a corto y largo
plazo:
- Corto plazo σt=21 N/mm2
- Largo plazo σt=14 N/mm2
La relación entre esfuerzos debe ser superior a un coeficiente de seguridad de 2,00 y
en cosos normales mayor de 2,50.
Comprobación de la presión crítica de colapso.
Cuando los tubos están sometidos a la carga crítica se produce un aplastamiento de
su generatriz superior.
La comprobación de la estabilidad dimensional sirve para determinar el margen de
seguridad entre la carga crítica y la carga realmente existente.
Se realiza teniendo en cuenta las influencias de la presión del terreno, presión exterior
del agua y acción simultánea de ambos.
La presión de aplastamiento crítico del terreno se calcula según la ecuación:
shtv SSqcrit ••= 2
Donde:
St= Rigidez del tubo
Ssh= Rigidez horizontal del relleno hasta la clave del tubo.
El coeficiente de seguridad al aplastamiento es:
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vt
vt
qqcrit
=1η
Este debe ser mayor a 2,5 a corto y largo plazo.
La presión de aplastamiento crítico del agua exterior se calcula aplicando:
te SPcrit •= Δα
Donde αΔ es el coeficiente de penetración función de rm/e y la relación entre la rigidez
horizontal del relleno St/Ssh.
El coeficiente de seguridad al aplastamiento por presión hidrostática exterior es:
e
e
PPcrit
=2η
Donde Pe es la presión exterior del agua, o presión hidrostática, que se calcula con la
ecuación.
3102
−•⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +•=
DnHP aae γ
γa=Peso específico del agua.
Ha=Altura del nivel freático sobre la clave del tubo
Dn=Diámetro nominal del tubo.
La acción simultánea de presión del suelo y del agua externa debe tener un coeficiente
de seguridad η3 mayor que 2,5 a corto y largo plazo.
PecritP
qcritq e
vt
vt +=
13η
En el apéndice 3 se incluye el cálculo de las tuberías de polietileno, según la UNE
53331 IN, consiguiéndose los siguientes resultados:
Escenario Cargas Deformación vertical (%)
Coeficiente de seguridad por inestabilidad
DN 200 y Hmin tierras=1,00 m 1) N.F. 1 m de agua
sobre clave.
2) CARRETERA
HGTV12 0,60 10,08
DN 250 y Hmáx tierras=1,00 m 1) N.F. 1 m de agua
sobre clave.
2) CARRETERA
HGTV12 0,32 2,26
DN 250 y Hmin tierras=1,00 m 1) N.F. 1 m de agua
sobre clave.
2) Eje de 13 T 0,26 2,25
DN 315 y Hmáx tierras=2,00 m 1) N.F. 1 m de agua
sobre clave.
2) Eje de 13 T 0,30 2,27
5.3. RESULTADOS
Los resultados obtenidos para los cálculos mecánicos de las tuberías de PE se
encuentran en el apéndice 3.
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6. CÁLCULO DE ANCLAJES
La circulación del agua por la tubería, en los cambios de alineación, genera unos
empujes hidráulicos que deben ser absorbidos por el terreno para asegurar la estabilidad de
la misma y evitar perdidas de agua por desplazamientos de las juntas. Los elementos
intermedios entre tuberías y terreno son los anclajes, encargados de trasmitir al terreno los
empujes producidos por la tubería.
6.1. CRITERIOS BÁSICOS
El la red que nos ocupa, en la que se han dispuesto dos tipo de materiales en la
tuberías, PE y PRFV, sólo es necesasrio colocar este tipo de elementos en la tubería de
PRFV, ya que por las propiedades sobre todo por el tipo de junta, junta soldada, del primer
material no es necesario la colocación de anclajes en este tipo de tunerías.
Para el cálculo de los anclajes de la tubería de PRFV se han considerado los
siguientes criterios básicos:
- Se deberán colocar macizos de anclajes en los codos, cambios de dirección,
reducciones, piezas de derivación, válvulas, desagües y en general todos aquellos
elementos sometidos a esfuerzos que no deban soportar la propia tubería.
- Los macizos de anclaje deben disponerse de tal forma que las uniones queden al
descuebierto, debiendo haber obtenido la resistencia de proyecto antes de realizar las
pruebas de la tubaría instalada.
- Se considera un bloque de anclaje con forma cúbica y dimensiones B x H x L
- Se ha considerado que la distancia de la junta al eje del codo es de dos metros por lo
que la dimensión del anclaje en la magnitud L deberá ser menor de dos menor para que
la junta no quede tapada.
6.2. METODOLOGÍA
La metodología seguida para la realización de los cálculos de anclajes se adapta a la
guía técnica sobre tuberías para el transporte de agua a presión (CEDEX).
El empuje debido a la presión hidráulica interior producido por los cambios de
dirección en la tubería viene dado por la expresión: Eb = 2 *P *A *sen (ß/2) * 103
En donde:
Eb empuje en la tubería en kN
P presión interior de la tubería, en N/mm2
A área interior de la tubería en m2
ß ángulo interior entre las alineaciones de la tubería.
Además del anterior se produce otro empuje debido al agua en movimiento, si bien no
se considera en el cálculo ya que es mucho menor.
El volumen de hormigón del macizo de anclaje se ha calculado de tal manera que su
peso iguale al empuje máximo a resistir. Con este crierio los macizos de anclaje deberán
tener un volumen V(m3), supuesta una densidad e hormigón ¥ (t/m3), de al menos:
V = 0,1 * Eb / ¥
Por lo que se calcula el volumen de hormigón del macizo con la geometría descriita y
cumpliendo la expresión anterior, y se comprueba que no es necesario poner más peso
siempre que:
Eb ≤ Erozamiento
Erozamiento = µ L (Wp + Ww + 2We + Wc)
Según el manual de la AWWA M45 para Fiberglass Pipe design.
Siendo,
µ Coeficiente de rozamiento entre la tubería y el terreno
L longitud del macizo de anclaje a cada lado del codo
ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves 19
Wp peso de la tubería
Ww peso del agua
We peso del terreno situado sobre el tubo
Wc peso del macizo de hormigón
Una vez definidos estos parámetros, se calcula la longitud del anclaje necesario para
cada una de las condiciones, seleccionando la mayor de ellas, supuesto conocido la
anchura (B) y la altura (H) del mismo, de acuerdo con las formulas presentadas en el punto
4.3 (a continuación), por último se comprueba que el coeficiente de seguridad al vuelco es
de al menos 1,8 y que la tensión trasmitida al terreno es menor o igual a la tensión de
cálculo, redimensionando el anclaje si es necesario.
6.3. CÁLCULO
El cálculo se ha realizado con la metodología expuesta anteriormente, la cual se ha
mecanizado en una hoja de cálculo cuyos resultados en función de diámetros y de los
ángulos de los codos se muestran en el apéndice 3. Cálculo de anclajes de este anejo.
En cuanto a los parámetros de cálculo, se han adoptado los siguientes:
- Densidad del terreno 1,9 t/m3
- Densidad del hormigón 2,3 t/m3
- Coeficiente de rozamiento entre la tubería y el terreno 0,40
Se ha mecanizado para ángulos de los codos de 22,5º, 30º, 45º, 60º y 90º.
Y una gama de diámetros ente 160 mm y 1000 mm.
• • Fdo.: Milagros Higuera Toledano
• Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
• Nº Colegiado: 12.852
ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
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APÉNDICE Nº 1: CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PRFV
Calculations to ATV-DVWK-A 127, third edition, August 2000
Project: CANAL DE LAS AVEZ (ARANJUEZ)
Client: ACCIONAStatics No.: 6Date: 10/05/2011
DN 500 - SN 5000 - SN5000 - PN 6; Altura de relleno: 1-3 m s/ generatriz. Ancho de zanja en la base =D+0,5 m; Angulo de talud = 78º; Cama: Gravilla; Relleno hasta mitad del tubo: Gravilla: Relleno has ta30 cm. sobre clave del tubo: Terreno de la excavación selecionado sin elementos gruesos (máx. 3cm.); Resto de relleno: mat. excavación; Compactaciones: igual o mayor al 95% (100% si hay tráfico);Nivel freático elevado; Tráfico: eje de 6,5 T. Presión máxima de trabajo: 1 bar.
Input:
Safety factors
Safety class: A (normal case)Allowable deflection: 6% (normal case)A type predeformation: δv,TypeA 1,00 %Local predeformation: δv,local 0,00 %
Pipe
HOBAS standard pipePressure class: PN 6Nominal stiffness: SN 5.000Nominal diameter: DN 500Outside diameter: OD 530 mmWall thickness: s 9,1 mm
Specific weight of the pipe material: γR 17,50 kN/m³Coefficient of transversal contraction: ν 0,25 [1]
Soil
E1: Backfilling: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR1 92,0 %
E20: Pipe zone: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR2 92,0 %
E3: Native soil: Soil group: G3Proctor density: DPR3 95,0 %
E4: Below trench E4 = 10 * E1
Installation
Trench width: b 1.300 mmSlope angle: β 78,00 °Cover condition: A1Bedding condition: B1Bedding angle: ATV - A 127 2α 180 °
Load case combination 1
Description: Area with maximum coverCover depth: h 3.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Load case combination 2
Description: Area with minimum coverCover depth: h 1.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Proof for load case combination 1, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 3,68 -8,77 3,49 [1]Safety (external): γe -5,26 5,85 -4,94 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,54 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 4,79 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Proof for load case combination 2, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 4,69 -13,01 4,38 [1]Safety (external): γe -8,51 6,42 -7,70 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,23 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 5,92 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Calculations to ATV-DVWK-A 127, third edition, August 2000
Project: CANAL DE LAS AVEZ (ARANJUEZ)
Client: ACCIONAStatics No.: 5Date: 10/05/2011
DN 600 - SN 5000 - SN5000 - PN 6; Altura de relleno: 1-3 m s/ generatriz. Ancho de zanja en la base =D+0,5 m; Angulo de talud = 78º; Cama: Gravilla; Relleno hasta mitad del tubo: Gravilla: Relleno has ta30 cm. sobre clave del tubo: Terreno de la excavación selecionado sin elementos gruesos (máx. 3cm.); Resto de relleno: mat. excavación; Compactaciones: igual o mayor al 95% (100% si hay tráfico);Nivel freático elevado; Tráfico: eje de 6,5 T. Presión máxima de trabajo: 1 bar.
Input:
Safety factors
Safety class: A (normal case)Allowable deflection: 6% (normal case)A type predeformation: δv,TypeA 1,00 %Local predeformation: δv,local 0,00 %
Pipe
HOBAS standard pipePressure class: PN 6Nominal stiffness: SN 5.000Nominal diameter: DN 600Outside diameter: OD 616 mmWall thickness: s 10,4 mm
Specific weight of the pipe material: γR 17,50 kN/m³Coefficient of transversal contraction: ν 0,25 [1]
Soil
E1: Backfilling: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR1 92,0 %
E20: Pipe zone: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR2 92,0 %
E3: Native soil: Soil group: G3Proctor density: DPR3 95,0 %
E4: Below trench E4 = 10 * E1
Installation
Trench width: b 1.500 mmSlope angle: β 78,00 °Cover condition: A1Bedding condition: B1Bedding angle: ATV - A 127 2α 180 °
Load case combination 1
Description: Area with maximum coverCover depth: h 3.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Load case combination 2
Description: Area with minimum coverCover depth: h 1.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Proof for load case combination 1, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 3,60 -8,32 3,39 [1]Safety (external): γe -5,03 5,73 -4,69 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,62 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 4,67 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Proof for load case combination 2, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 4,69 -12,72 4,34 [1]Safety (external): γe -8,40 6,40 -7,50 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,19 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 5,94 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Calculations to ATV-DVWK-A 127, third edition, August 2000
Project: CANAL DE LAS AVEZ (ARANJUEZ)
Client: ACCIONAStatics No.: 4Date: 10/05/2011
DN 700 - SN 5000 - SN5000 - PN 6; Altura de relleno: 1-3 m s/ generatriz. Ancho de zanja en la base =D+0,5 m; Angulo de talud = 78º; Cama: Gravilla; Relleno hasta mitad del tubo: Gravilla: Relleno has ta30 cm. sobre clave del tubo: Terreno de la excavación selecionado sin elementos gruesos (máx. 3cm.); Resto de relleno: mat. excavación; Compactaciones: igual o mayor al 95% (100% si hay tráfico);Nivel freático elevado; Tráfico: eje de 6,5 T. Presión máxima de trabajo: 1 bar.
Input:
Safety factors
Safety class: A (normal case)Allowable deflection: 6% (normal case)A type predeformation: δv,TypeA 1,00 %Local predeformation: δv,local 0,00 %
Pipe
HOBAS standard pipePressure class: PN 6Nominal stiffness: SN 5.000Nominal diameter: DN 700Outside diameter: OD 718 mmWall thickness: s 12,0 mm
Specific weight of the pipe material: γR 17,50 kN/m³Coefficient of transversal contraction: ν 0,25 [1]
Soil
E1: Backfilling: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR1 92,0 %
E20: Pipe zone: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR2 92,0 %
E3: Native soil: Soil group: G3Proctor density: DPR3 95,0 %
E4: Below trench E4 = 10 * E1
Installation
Trench width: b 1.600 mmSlope angle: β 78,00 °Cover condition: A1Bedding condition: B1Bedding angle: ATV - A 127 2α 180 °
Load case combination 1
Description: Area with maximum coverCover depth: h 3.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Load case combination 2
Description: Area with minimum coverCover depth: h 1.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Proof for load case combination 1, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 3,59 -8,38 3,35 [1]Safety (external): γe -4,97 5,82 -4,59 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,58 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 4,71 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Proof for load case combination 2, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 4,78 -13,25 4,36 [1]Safety (external): γe -8,59 6,56 -7,51 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,06 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 6,13 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Calculations to ATV-DVWK-A 127, third edition, August 2000
Project: CANAL DE LAS AVEZ (ARANJUEZ)
Client: ACCIONAStatics No.: 3Date: 10/05/2011
DN 800 - SN 5000 - SN5000 - PN 6; Altura de relleno: 1-3 m s/ generatriz. Ancho de zanja en la base =D+0,5 m; Angulo de talud = 78º; Cama: Gravilla; Relleno hasta mitad del tubo: Gravilla: Relleno has ta30 cm. sobre clave del tubo: Terreno de la excavación selecionado sin elementos gruesos (máx. 3cm.); Resto de relleno: mat. excavación; Compactaciones: igual o mayor al 95% (100% si hay tráfico);Nivel freático elevado; Tráfico: eje de 6,5 T. Presión máxima de trabajo: 1 bar.
Input:
Safety factors
Safety class: A (normal case)Allowable deflection: 6% (normal case)A type predeformation: δv,TypeA 1,00 %Local predeformation: δv,local 0,00 %
Pipe
HOBAS standard pipePressure class: PN 6Nominal stiffness: SN 5.000Nominal diameter: DN 800Outside diameter: OD 820 mmWall thickness: s 13,5 mm
Specific weight of the pipe material: γR 17,50 kN/m³Coefficient of transversal contraction: ν 0,25 [1]
Soil
E1: Backfilling: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR1 92,0 %
E20: Pipe zone: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR2 92,0 %
E3: Native soil: Soil group: G3Proctor density: DPR3 95,0 %
E4: Below trench E4 = 10 * E1
Installation
Trench width: b 1.700 mmSlope angle: β 78,00 °Cover condition: A1Bedding condition: B1Bedding angle: ATV - A 127 2α 180 °
Load case combination 1
Description: Area with maximum coverCover depth: h 3.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Load case combination 2
Description: Area with minimum coverCover depth: h 1.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Proof for load case combination 1, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 3,61 -8,52 3,33 [1]Safety (external): γe -4,94 5,95 -4,52 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,52 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 4,75 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Proof for load case combination 2, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 4,88 -13,79 4,38 [1]Safety (external): γe -8,78 6,74 -7,53 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 2,93 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 6,30 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Calculations to ATV-DVWK-A 127, third edition, August 2000
Project: CANAL DE LAS AVEZ (ARANJUEZ)
Client: ACCIONAStatics No.: 2Date: 10/05/2011
DN 900 - SN 5000 - SN5000 - PN 6; Altura de relleno: 1-3 m s/ generatriz. Ancho de zanja en la base =D+0,5 m; Angulo de talud = 78º; Cama: Gravilla; Relleno hasta mitad del tubo: Gravilla: Relleno has ta30 cm. sobre clave del tubo: Terreno de la excavación selecionado sin elementos gruesos (máx. 3cm.); Resto de relleno: mat. excavación; Compactaciones: igual o mayor al 95% (100% si hay tráfico);Nivel freático elevado; Tráfico: eje de 6,5 T. Presión máxima de trabajo: 1 bar.
Input:
Safety factors
Safety class: A (normal case)Allowable deflection: 6% (normal case)A type predeformation: δv,TypeA 1,00 %Local predeformation: δv,local 0,00 %
Pipe
HOBAS standard pipePressure class: PN 6Nominal stiffness: SN 5.000Nominal diameter: DN 900Outside diameter: OD 924 mmWall thickness: s 15,0 mm
Specific weight of the pipe material: γR 17,50 kN/m³Coefficient of transversal contraction: ν 0,25 [1]
Soil
E1: Backfilling: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR1 92,0 %
E20: Pipe zone: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR2 92,0 %
E3: Native soil: Soil group: G3Proctor density: DPR3 95,0 %
E4: Below trench E4 = 10 * E1
Installation
Trench width: b 1.900 mmSlope angle: β 78,00 °Cover condition: A1Bedding condition: B1Bedding angle: ATV - A 127 2α 180 °
Load case combination 1
Description: Area with maximum coverCover depth: h 3.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Load case combination 2
Description: Area with minimum coverCover depth: h 1.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Proof for load case combination 1, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 3,56 -8,23 3,26 [1]Safety (external): γe -4,81 5,87 -4,36 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,55 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 4,68 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Proof for load case combination 2, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 4,88 -13,54 4,34 [1]Safety (external): γe -8,71 6,72 -7,34 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 2,88 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 6,33 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Calculations to ATV-DVWK-A 127, third edition, August 2000
Project: CANAL DE LAS AVEZ (ARANJUEZ)
Client: ACCIONAStatics No.: 1Date: 10/05/2011
DN 1000 - SN 5000 - SN5000 - PN 6; Altura de relleno: 1-3 m s/ generatriz. Ancho de zanja en la base= D+0,5 m; Angulo de talud = 78º; Cama: Gravilla; Relleno hasta mitad del tubo: Gravilla: Relleno hasta 30 cm. sobre clave del tubo: Terreno de la excavación selecionado sin elementos gruesos (máx. 3cm.); Resto de relleno: mat. excavación; Compactaciones: igual o mayor al 95% (100% si hay tráfico);Nivel freático elevado; Tráfico: eje de 6,5 T. Presión máxima de trabajo: 1 bar.
Input:
Safety factors
Safety class: A (normal case)Allowable deflection: 6% (normal case)A type predeformation: δv,TypeA 1,00 %Local predeformation: δv,local 0,00 %
Pipe
HOBAS standard pipePressure class: PN 6Nominal stiffness: SN 5.000Nominal diameter: DN 1.000Outside diameter: OD 1.026 mmWall thickness: s 16,5 mm
Specific weight of the pipe material: γR 17,50 kN/m³Coefficient of transversal contraction: ν 0,25 [1]
Soil
E1: Backfilling: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR1 92,0 %
E20: Pipe zone: Soil group: G3Value from Table 8 in ATV A127: DPR2 92,0 %
E3: Native soil: Soil group: G3Proctor density: DPR3 95,0 %
E4: Below trench E4 = 10 * E1
Installation
Trench width: b 2.000 mmSlope angle: β 78,00 °Cover condition: A1Bedding condition: B1Bedding angle: ATV - A 127 2α 180 °
Load case combination 1
Description: Area with maximum coverCover depth: h 3.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Load case combination 2
Description: Area with minimum coverCover depth: h 1.000 mmSoil density: γ 20,00 kN/m³Additional surface load: P0 0,00 N/mm²
Maximum groundwater level above pipe bed: hW,max 500 mmMinimum groundwater level above pipe bed: hW,min 500 mmInternal pressure (short term): PI,K 1,00 barInternal pressure (long term): PI,L 1,00 barWater fill YesDensity of medium: γF 10,00 kN/m³
Traffic load: HLC 30
Proof for load case combination 1, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 3,58 -8,39 3,24 [1]Safety (external): γe -4,82 5,98 -4,32 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 3,48 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 4,72 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
Proof for load case combination 2, Long term
Strain proof:
Crown Springline BottomSafety (internal): γi 4,96 -14,00 4,34 [1]Safety (external): γe -8,89 6,86 -7,34 [1](Safety factors for flexural compressive stress are marked with a minus sign)
Required flexural tensile safety: req γBT 2,00 [1]Required flexural compressive safety: req γBC 2,00 [1]
The strain safety factors determined are greater than the required factors.
Deflection proof:
Relative vertical deformation: δv 2,77 %Allowable deflection: all dv 6,00 %
The deflection determined is less than the allowable deflection.
Stability proof (linear):
Buckling safety: γbuckl 6,49 [1]Required buckling safety: req γbuckl 2,00 [1]
The buckling safety factors determined are greater than required.
ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves
APÉNDICE Nº 2: CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PVC
Datos sobre el informe
Informe número: 1Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN160 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN160 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 160 mmEspesor: e=4.0 mmDiámetro interior: di= 152 mmRadio medio: Rm= 78 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=0.70 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=8.70867 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=8.70867 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=3.74555 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.07529 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.01452 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.01478 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.01664 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.00924 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.00924 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.00924 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.00412 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.00474 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.00412 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00014 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00017 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00022kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.001 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.00115kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.00152 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00078 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00078 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00078 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.00307 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00134 kN m/mEn Base: M (Base)=0.0058kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.036 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-0.67928 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.036 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-0.47376 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-0.47376 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.16857 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.16857 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00145 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.00686 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00145kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.04058 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.01308 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.0811 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=44.4528 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 44.4528kN m/ mEn Base: Npa (Base)=44.4528 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=43.8885 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=43.77974 kN m/mEn Base: N (Base)=43.85411kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.1444 kN/mm2En Riñones: 10.44995 kN/mm2En Base: 13.17403 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 4.11712 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 4.78471 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.79535 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 118.61586 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :100.10836 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 54.28955 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 5Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN250 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN250 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 250 mmEspesor: e=6.2 mmDiámetro interior: di= 237.6 mmRadio medio: Rm= 121.9 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=0.78 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=10.57601 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=10.57601 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=6.10928 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.12595 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.04306 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.04385 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.04935 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.02332 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.02332 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.02332 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.01643 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.01888 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.01643 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00054 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00063 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00083kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.0038 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.0044kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.00581 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00187 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00187 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00187 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.00952 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00479 kN m/mEn Base: M (Base)=0.01811kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.06833 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-1.28922 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.06833 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-0.76532 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-0.76532 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.4297 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.4297 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00352 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.01662 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00352kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.09911 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.03195 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.19808 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=69.4869 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 69.4869kN m/ mEn Base: Npa (Base)=69.4869 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=68.46284 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=68.21301 kN m/mEn Base: N (Base)=68.4181kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.55409 kN/mm2En Riñones: 10.2664 kN/mm2En Base: 13.90952 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.98277 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 4.87026 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.59466 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 95.21074 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :87.29683 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 45.5411 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 3Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN200 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN200 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 200 mmEspesor: e=4.9 mmDiámetro interior: di= 190.2 mmRadio medio: Rm= 97.55 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=0.75 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=9.30916 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=9.30916 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=4.40052 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.09241 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.02427 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.02472 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.02782 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.01479 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.01479 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.01479 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.00758 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.00871 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.00758 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00027 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00032 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00042kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.00195 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.00226kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.00298 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00117 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00117 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00117 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.0053 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00262 kN m/mEn Base: M (Base)=0.01002kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.04813 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-0.90811 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.04813 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-0.60646 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-0.60646 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.24769 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.24769 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00223 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.01051 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00223kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.06347 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.02046 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.12685 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=55.6248 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 55.6248kN m/ mEn Base: Npa (Base)=55.6248 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=54.88448 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=54.72664 kN m/mEn Base: N (Base)=54.84714kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.54654 kN/mm2En Riñones: 10.52549 kN/mm2En Base: 13.73803 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.98516 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 4.75037 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.63953 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 106.94419 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :90.22696 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 48.93844 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 4Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN200 mm PN-6 (2,5 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN200 mm PN-6 (2,5 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 200 mmEspesor: e=4.9 mmDiámetro interior: di= 190.2 mmRadio medio: Rm= 97.55 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=2.5 mAnchura de la zanja: B1=0.75 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=15.22416 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=15.22416 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=6.80923 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.14299 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.0397 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.04042 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.04549 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.02484 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.02484 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.02484 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.01173 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.01348 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.01173 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00027 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00032 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00042kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.00195 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.00226kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.00298 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00117 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00117 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00117 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.00652 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00351 kN m/mEn Base: M (Base)=0.0135kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.07871 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-1.48512 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.07871 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-1.01835 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-1.01835 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.38327 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.38327 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00223 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.01051 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00223kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.06347 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.02046 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.12685 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=55.6248 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 55.6248kN m/ mEn Base: Npa (Base)=55.6248 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=54.36759 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=54.14963 kN m/mEn Base: N (Base)=54.26909kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.75328 kN/mm2En Riñones: 10.1887 kN/mm2En Base: 14.50435 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.92056 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 4.9074 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.44724 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 65.39346 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :90.22696 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 37.91439 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 5Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN250 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN250 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 250 mmEspesor: e=6.2 mmDiámetro interior: di= 237.6 mmRadio medio: Rm= 121.9 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=0.78 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=10.57601 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=10.57601 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=6.10928 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.12595 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.04306 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.04385 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.04935 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.02332 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.02332 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.02332 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.01643 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.01888 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.01643 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00054 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00063 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00083kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.0038 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.0044kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.00581 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00187 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00187 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00187 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.00952 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00479 kN m/mEn Base: M (Base)=0.01811kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.06833 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-1.28922 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.06833 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-0.76532 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-0.76532 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.4297 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.4297 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00352 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.01662 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00352kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.09911 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.03195 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.19808 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=69.4869 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 69.4869kN m/ mEn Base: Npa (Base)=69.4869 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=68.46284 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=68.21301 kN m/mEn Base: N (Base)=68.4181kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.55409 kN/mm2En Riñones: 10.2664 kN/mm2En Base: 13.90952 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.98277 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 4.87026 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.59466 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 95.21074 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :87.29683 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 45.5411 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 6Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN250 mm PN-6 (2.5 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN250 mm PN-6 (2.5 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 250 mmEspesor: e=6.2 mmDiámetro interior: di= 237.6 mmRadio medio: Rm= 121.9 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=2.5 mAnchura de la zanja: B1=0.78 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=17.50796 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=17.50796 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=9.75293 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.20107 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.07128 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.07259 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.08169 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.03955 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.03955 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.03955 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.02623 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.03014 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.02623 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00054 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00063 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00083kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.0038 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.0044kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.00581 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00187 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00187 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00187 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.01172 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00604 kN m/mEn Base: M (Base)=0.02442kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.11311 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-2.13422 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.11311 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-1.29787 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-1.29787 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.68599 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.68599 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00352 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.01662 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00352kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.09911 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.03195 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.19808 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=69.4869 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 69.4869kN m/ mEn Base: Npa (Base)=69.4869 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=67.7188 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=67.36801 kN m/mEn Base: N (Base)=67.58449kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.7824 kN/mm2En Riñones: 9.93869 kN/mm2En Base: 14.7774 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.91163 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 5.03085 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.38354 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 57.51384 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :87.29683 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 34.67131 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 7Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN315 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN315 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 315 mmEspesor: e=7.7 mmDiámetro interior: di= 299.6 mmRadio medio: Rm= 153.65 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=0.86 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=11.5766 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=11.5766 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=7.27721 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.15494 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.07489 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.07625 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.08582 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.03813 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.03813 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.03813 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.0311 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.03573 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.0311 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00107 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00123 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00163kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.00762 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.00881kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.01164 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00289 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00289 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00289 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.01723 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.00954 kN m/mEn Base: M (Base)=0.03276kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.09427 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-1.77874 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.09427 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-0.99271 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-0.99271 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.64517 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.64517 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00552 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.02602 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00552kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.15747 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.05076 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.3147 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=87.61935 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 87.61935kN m/ mEn Base: Npa (Base)=87.61935 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=86.23872 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=85.86534 kN m/mEn Base: N (Base)=86.19638kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 12.97255 kN/mm2En Riñones: 10.20165 kN/mm2En Base: 14.5645 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.85429 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 4.90117 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.433 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 84.601 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :78.06212 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 40.60007 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 9Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN400 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN400 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 400 mmEspesor: e=9.8 mmDiámetro interior: di= 380.4 mmRadio medio: Rm= 195.1 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=1 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=12.54213 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=12.54213 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=8.288 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.17616 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.13081 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.1332 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.1499 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.06389 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.06389 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.06389 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.0571 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.06562 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.0571 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00219 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00253 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00335kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.0156 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.01805kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.02384 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00468 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00468 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00468 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.03228 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.01958 kN m/mEn Base: M (Base)=0.06078kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.12969 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-2.44697 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.12969 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-1.30992 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-1.30992 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.933 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.933 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00891 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.04205 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00891kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.25389 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.08184 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.50739 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=111.2496 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 111.2496kN m/ mEn Base: Npa (Base)=111.2496 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=109.39917 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=108.84242 kN m/mEn Base: N (Base)=109.37547kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 13.21361 kN/mm2En Riñones: 9.90333 kN/mm2En Base: 15.02176 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.78398 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 5.04881 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.3285 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 78.06937 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :71.73168 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 37.38323 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 9Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN400 mm PN-6 (1 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN400 mm PN-6 (1 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 400 mmEspesor: e=9.8 mmDiámetro interior: di= 380.4 mmRadio medio: Rm= 195.1 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=1 mAnchura de la zanja: B1=1 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=12.54213 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=12.54213 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=8.288 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.17616 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.13081 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.1332 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.1499 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.06389 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.06389 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.06389 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.0571 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.06562 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.0571 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00219 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00253 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00335kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.0156 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.01805kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.02384 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00468 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00468 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00468 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.03228 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.01958 kN m/mEn Base: M (Base)=0.06078kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.12969 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-2.44697 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.12969 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-1.30992 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-1.30992 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-0.933 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-0.933 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00891 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.04205 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00891kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.25389 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.08184 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.50739 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=111.2496 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 111.2496kN m/ mEn Base: Npa (Base)=111.2496 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=109.39917 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=108.84242 kN m/mEn Base: N (Base)=109.37547kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 13.21361 kN/mm2En Riñones: 9.90333 kN/mm2En Base: 15.02176 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.78398 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 5.04881 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.3285 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 78.06937 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :71.73168 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 37.38323 --ADMISIBLE: cumple >2.5
Datos sobre el informe
Informe número: 10Fecha:A la atención de D./Dña. : Empresa/entidad : Dirección : Ciudad : Teléfono/Fax : Correo electrónico: Referencia de la obra : PVC DN400 mm PN-6 (2.5 m) ext
RESULTADO DEL CÁLCULO MECÁNICO: INSTALACIÓN VÁLIDA(Si se aplican en la instalación los parámetros especificados en el cálculo)PVC DN400 mm PN-6 (2.5 m) extCoeficiente de seguridad empleado en el cálculo: A (> 2.5)
1. Características del tubo y la instalación.
TIPO DE CONDUCCIÓN: AGUA A PRESIÓN (Tubos según norma UNE-EN 1.452-2)Instalacion en: ZANJA
Material del tubo: PVC-UPresión nominal: bar (entre paréntesis, PN no habitual)Diámetro nominal: Dn = 400 mmEspesor: e=9.8 mmDiámetro interior: di= 380.4 mmRadio medio: Rm= 195.1 mmMódulo de elasticidad: Et(lp)=1750 N/mm2 , Et(cp)=3600 N/mm2Peso específico: P.esp.=14 kN/m3Esfuerzo tang. máximo: Sigma-t(lp)= 50 N/mm2 , Sigma-t(cp)=90 N/mm2Nota: Las propiedades del material se han obtenido del informe UNE 53.331 IN
Presión agua interior: Pi = 6 barPresión agua exterior: Pe= .03 bar
Altura de la zanja: H1=2.5 mAnchura de la zanja: B1=1 mÁngulo de inclinacion de la zanja: Beta=78.69º
Apoyo sobre material granular compactado (Tipo A)Ángulo de apoyo: 2alfa=90ºTipo de relleno: No cohesivoTipo de suelo: No cohesivo
Relleno de la zanja compactado por capas solo en la zona del tuboPeso especifico de la tierra de relleno: Y1=20 kN/m3Módulos de compresión del relleno: E1=6 N/mm2 E2= 23 N/mm2Módulos de compresión del terreno: E3=20 N/mm2 E4= 20 N/mm2
Número de ejes de los vehiculos: 3Distancia entre ruedas: a=2 mDistancia entre ejes: b=3 mSobrecarga concentrada: Pc=39 kNSobrecarga repartida: Pd= kNZona no pavimentada
2. Determinación de las acciones sobre el tubo
2.1. Presión vertical de las tierras.
Debida a las tierras: qv=21.99419 kN/m2 Debida a sobrecargas concentradas: Pvc=0 kN/m2 Debida a sobrecargas repartidas: Pvr=0 kN/m2 Presión vertical total sobre el tubo: qvt=21.99419 kN/m2
2.2. Presión lateral de las tierras
Reacción máxima lateral del sueloa la altura del centro del tubo: qht=14.09721 kN/m2
2.3. Deformación Relativa: dv=0.29963 % --ADMISIBLE: cumple <= 5%
2.4. Momentos flectores circunferenciales.
2.4.1. Debidos a la presión vertical total sobre el tubo (Mqvt)
En Clave: Mqvt (Clave)=0.22939 kN m/mEn Riñones: Mqvt (riñones)=-0.23358 kN m/mEn Base: Mqvt (Base)=0.26288 kN m/m
2.4.2. Debidos a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Mqh)
En Clave: Mqh (Clave)=-0.11496 kN m/mEn Riñones: Mqh (Riñones)=0.11496 kN m/mEn Base: Mqh (Base)=-0.11496 kN m/m
2.4.3. Debidos a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Mqht)
En Clave: Mqht (Clave)=-0.09712 kN m/mEn Riñones: Mqht (Riñones)=0.11161 kN m/mEn Base: Mqht (Base)=-0.09712 kN m/m
2.4.4. Debidos al propio peso del tubo (Mt)
En Clave: Mt (Clave)=0.00219 kN m/mEn Riñones: Mt (Riñones)=-0.00253 kN m/mEn Base: Mt (Base)=0.00335kN m/m
2.4.5. Debidos al peso del agua (Ma)
En Clave: Ma (Clave)=0.0156 kN m/mEn Riñones: Ma(Riñones) = -0.01805kN m/mEn Base: Ma (Base)=0.02384 kN m/m
2.4.6. Debidos a la presión del agua (Mpa)
En Clave: Mpa (Clave)=0.00468 kN m/mEn Riñones: Mpa (Riñones)=0.00468 kN m/mEn Base: Mpa (Base)=0.00468 kN m/m
2.4.7. Momento flector total (M)
En Clave: M (Clave)=0.03976 kN m/mEn Riñones: M (Riñones)=-0.0229 kN m/mEn Base: M (Base)=0.08266kN m/m
2.5. Fuerzas axiles.
2.5.1. Debidas a la presión vertical total sobre el tubo (Nqvt)
En Clave: Nqvt (Clave)=0.22743 kN m/mEn Riñones: Nqvt (riñones)=-4.29107 kN m/mEn Base: Nqvt (Base)=-0.22743 kN m/m
2.5.2. Debidas a la presión lateral del relleno sobre el tubo (Nqh)
En Clave: Nqh (Clave)=-2.35703 kN m/mEn Riñones: Nqh (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqh (Base)=-2.35703 kN m/m
2.5.3. Debidas a la reacción máxima lateral del suelo a la altura del centro del tubo (Nqht)
En Clave: nqht (Clave)=-1.58696 kN m/mEn Riñones: Nqht (Riñones)=0 kN m/mEn Base: Nqht (Base)=-1.58696 kN m/m
2.5.4. Debidas al propio peso del tubo (Nt)
En Clave: Nt (Clave)=0.00891 kN m/mEn Riñones: Nt (Riñones)=-0.04205 kN m/mEn Base: Nt (Base)=-0.00891kN m/m
2.5.5. Debidas al peso del agua (Na)
En Clave: Na (Clave)=0.25389 kN m/mEn Riñones: Na (Riñones)=0.08184 kN m/mEn Base: Na (Base)=0.50739 kN m/m
2.5.6. Debidas a la presión del agua (Npa)
En Clave: Npa (Clave)=111.2496 kN m/mEn Riñones: Npa(Riñones) = 111.2496kN m/ mEn Base: Npa (Base)=111.2496 kN m/m
2.5.7. Fuerza axil total (N)
En Clave: N (Clave)=107.79584 kN m/mEn Riñones: N (Riñones)=106.99832 kN m/mEn Base: N (Base)=107.57666kN m/m
2.6. Esfuerzos tangenciales máximos.
En Clave: 13.52543 kN/mm2En Riñones: 9.51164 kN/mm2En Base: 16.22777 kN/mm2
2.7. Verificación del esfuerzo tangencial( coef. de seguridad a rotura)
En Clave: 3.69674 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Riñones: 5.25672 --ADMISIBLE: cumple >2.5En Base: 3.08114 --ADMISIBLE: cumple >2.5
2.8. Estabilidad (Coeficientes de seguridad al aplastamiento).
Debido al terreno: 44.51886 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido a la presión ext. de agua :71.73168 --ADMISIBLE: cumple >2.5Debido al terreno y al agua: 27.47009 --ADMISIBLE: cumple >2.5
ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves
APÉNDICE Nº 3: CÁLCULO MECÁNICO DE TUBERÍAS DE PE
ANEJO Nº 9 CÁLCULOS MECÁNICOS DE LA RED DE RIEGO
Proyecto de Modernización de la Zona Regable del Canal de las Aves
APÉNDICE Nº 4: CÁLCULO DE ANCLAJES
CÁLCULO MACIZOS DE ANCLAJE SEGÚN MANUAL DEL CEDEXArmado:
considerar la sobrepresión en la pruMDP Cuantía geométrica mínima de 10 Kg/m3
P (N/mm2) (Presión interior de la tubería) comprobación adicional por fricción A (m2) (Área interior de la tubería)ß (Ángulo interior alineación tuberías) Eb ≤ Erozamientoµ (coeficiente de rozamiento entre la tubería y el terreno) Eb ≤ µ L (Wp + Ww + 2We + Wc)Eb (kN) Empuje V (m3) (Volúmen hormigón) L Longitud a cada lado del codo
¥ (T/m3) (Densidad hormigón) Wp (t/m) peso de la tuberiaEb=2*P*A*sen(ß/2)*1000 V=100*Eb/¥ Ww (t/m) peso del agua situada en el interior de la tubería
We (t/m) peso del terreno situado sobre el tuboWC (t/m) peso del macizo de hormigón
P 1,125 Kg/cm2ß 22,5¥ 2,3µ 0,4
Ø (mm) A (m2) Eb (kN) V (m3) L C E SOLERASOBRE TUBO H C´
VOL PRISMA
VOLUMEN TUBO VOL HOR ERROR -5% + 10% Wp (t/m) Ww (t/m) We (t/m) WC (t/m) EROZAMIENTO(t) Cs
160 0,020106 0,000883 0,04 0,25 0,29 0,10 0,10 0,00 0,26 0,21 0,05 0,01 0,04 0,00 8,86 0,03 0,01 0,60 0,19 0,14 1,62200 0,031416 0,001379 0,06 0,30 0,34 0,10 0,10 0,00 0,30 0,26 0,07 0,01 0,06 0,00 4,37 1,03 0,01 0,68 0,24 0,32 2,30250 0,049088 0,002155 0,09 0,36 0,40 0,10 0,10 0,00 0,35 0,32 0,11 0,02 0,10 0,00 2,18 2,03 0,02 0,79 0,31 0,57 2,63315 0,077931 0,003421 0,15 0,45 0,50 0,10 0,10 0,00 0,42 0,40 0,19 0,04 0,16 0,01 5,75 3,03 0,04 0,94 0,40 0,96 2,81400 0,125664 0,005516 0,24 0,55 0,61 0,10 0,10 0,00 0,50 0,49 0,33 0,07 0,26 0,02 8,78 0,03 0,07 1,14 0,55 0,64 1,16500 0,196350 0,008619 0,37 0,60 0,67 0,10 0,10 0,00 0,60 0,53 0,50 0,12 0,39 0,01 3,06 0,03 0,12 1,40 0,74 0,88 1,02600 0,282744 0,012411 0,54 0,70 0,78 0,10 0,10 0,00 0,70 0,62 0,78 0,20 0,59 0,05 8,61 0,04 0,20 1,67 0,96 1,27 1,02700 0,384846 0,016893 0,73 0,70 0,80 0,15 0,10 0,00 0,80 0,60 1,12 0,27 0,85 0,12 15,81 0,05 0,27 2,19 1,40 1,70 1,01800 0,502656 0,022064 0,96 0,80 0,91 0,15 0,15 0,00 0,95 0,69 1,67 0,40 1,27 0,31 32,37 0,06 0,40 2,51 1,83 2,34 1,06900 0,636174 0,027925 1,21 0,85 0,97 0,15 0,15 0,00 1,05 0,73 2,14 0,54 1,60 0,39 31,88 0,08 0,54 2,85 2,17 2,88 1,03
1000 0,785400 0,034475 1,50 0,90 1,03 0,15 0,15 0,00 1,15 0,77 2,69 0,71 1,98 0,49 32,37 0,10 0,71 3,21 2,54 3,52 1,02
P 1,125 Kg/cm2ß 30¥ 2,3µ 0,4
Ø (mm) A (m2) Eb (kN) V (m3) L C E SOLERASOBRE TUBO H C´
VOL PRISMA
VOLUMEN TUBO VOL HOR ERROR -5% + 10% Wp (t/m) Ww (t/m) We (t/m) WC (t/m) EROZAMIENTO(t) Cs
160 0,020106 0,001171 0,05 0,35 0,40 0,10 0,10 0,00 0,26 0,30 0,07 0,01 0,06 0,01 14,88 0,03 0,01 0,60 0,19 0,20 1,71200 0,031416 0,001829 0,08 0,40 0,45 0,10 0,10 0,00 0,30 0,35 0,10 0,01 0,08 0,00 4,89 0,03 0,01 0,68 0,24 0,26 1,44250 0,049088 0,002859 0,12 0,50 0,56 0,10 0,10 0,00 0,35 0,44 0,16 0,02 0,13 0,01 6,98 0,03 0,02 0,79 0,31 0,39 1,36315 0,077931 0,004538 0,20 0,60 0,67 0,10 0,10 0,00 0,42 0,53 0,26 0,05 0,21 0,01 6,28 0,03 0,05 0,94 0,40 0,56 1,24400 0,125664 0,007318 0,32 0,70 0,78 0,10 0,10 0,00 0,50 0,62 0,42 0,09 0,33 0,01 4,36 0,03 0,09 1,14 0,55 0,82 1,12500 0,196350 0,011434 0,50 0,80 0,89 0,10 0,10 0,00 0,60 0,71 0,67 0,16 0,51 0,02 3,58 0,03 0,16 1,40 0,74 1,19 1,04600 0,282744 0,016465 0,72 0,80 0,92 0,15 0,10 0,00 0,70 0,68 1,01 0,23 0,78 0,07 9,21 0,04 0,23 1,88 1,12 1,65 1,00700 0,384846 0,022411 0,97 0,90 1,03 0,15 0,10 0,00 0,80 0,77 1,44 0,35 1,09 0,12 12,24 0,05 0,35 2,19 1,40 2,22 0,99800 0,502656 0,029272 1,27 1,00 1,15 0,15 0,15 0,00 0,95 0,85 2,09 0,50 1,59 0,31 24,72 0,06 0,50 2,51 1,83 2,96 1,01900 0,636174 0,037047 1,61 1,00 1,17 0,20 0,15 0,00 1,05 0,83 2,73 0,64 2,09 0,48 29,99 0,08 0,64 3,09 2,41 3,72 1,00
1000 0,785400 0,045737 1,99 1,10 1,29 0,20 0,15 0,00 1,15 0,91 3,54 0,86 2,68 0,69 34,67 0,10 0,86 3,46 2,80 4,70 1,03
P 1,125 Kg/cm2ß 45¥ 2,3µ 0,4
Ø (mm) A (m2) Eb (kN) V (m3) L C E SOLERASOBRE TUBO H C´
VOL PRISMA
VOLUMEN TUBO VOL HOR ERROR -5% + 10% Wp (t/m) Ww (t/m) We (t/m) WC (t/m) EROZAMIENTO(t) Cs
160 0,020106 0,001731 0,08 0,50 0,57 0,10 0,10 0,00 0,26 0,43 0,09 0,01 0,08 0,01 11,00 0,03 0,01 0,51 0,19 0,25 1,43200 0,031416 0,002705 0,12 0,60 0,68 0,10 0,10 0,00 0,30 0,52 0,14 0,02 0,13 0,01 6,41 0,03 0,02 0,58 0,24 0,34 1,27250 0,049088 0,004227 0,18 0,70 0,79 0,10 0,10 0,00 0,35 0,61 0,22 0,03 0,19 0,00 1,29 0,03 0,03 0,67 0,31 0,48 1,12315 0,077931 0,006710 0,29 0,90 1,01 0,10 0,10 0,00 0,42 0,79 0,38 0,07 0,31 0,02 7,82 0,03 0,07 0,79 0,40 0,75 1,11400 0,125664 0,010820 0,47 1,10 1,22 0,10 0,10 0,00 0,50 0,98 0,66 0,14 0,52 0,05 10,91 0,03 0,14 0,96 0,55 1,16 1,07500 0,196350 0,016907 0,74 1,25 1,39 0,10 0,10 0,00 0,60 1,11 1,05 0,25 0,80 0,07 9,45 0,04 0,25 1,18 0,74 1,69 1,00600 0,282744 0,024345 1,06 1,30 1,49 0,15 0,10 0,00 0,70 1,11 1,64 0,37 1,27 0,21 20,02 0,05 0,37 1,58 1,12 2,45 1,01700 0,384846 0,033137 1,44 1,50 1,71 0,15 0,10 0,00 0,80 1,29 2,40 0,58 1,82 0,38 26,51 0,06 0,58 1,84 1,40 3,43 1,04800 0,502656 0,043281 1,88 1,60 1,83 0,15 0,10 0,00 0,90 1,37 3,17 0,80 2,36 0,48 25,61 0,08 0,80 2,11 1,70 4,36 1,01900 0,636174 0,054777 2,38 1,70 1,97 0,20 0,15 0,00 1,05 1,43 4,64 1,08 3,56 1,18 49,46 0,10 1,08 2,60 2,41 5,98 1,09
1000 0,785400 0,067626 2,94 1,60 1,89 0,20 0,20 0,00 1,20 1,31 5,38 1,26 4,12 1,18 40,10 1,10 1,26 2,91 2,96 7,13 1,05
GEOMETRIA ANCLAJE
GEOMETRIA ANCLAJE
GEOMETRIA ANCLAJE
comprobación adicional por fricción
comprobación adicional por fricción
comprobación adicional por fricción
C
C´
E
E
ß
H
L
CÁLCULO MACIZOS DE ANCLAJE SEGÚN MANUAL DEL CEDEXArmado:
considerar la sobrepresión en la pruMDP Cuantía geométrica mínima de 10 Kg/m3
P (N/mm2) (Presión interior de la tubería) comprobación adicional por fricción A (m2) (Área interior de la tubería)ß (Ángulo interior alineación tuberías) Eb ≤ Erozamientoµ (coeficiente de rozamiento entre la tubería y el terreno) Eb ≤ µ L (Wp + Ww + 2We + Wc)Eb (kN) Empuje V (m3) (Volúmen hormigón) L Longitud a cada lado del codo
¥ (T/m3) (Densidad hormigón) Wp (t/m) peso de la tuberiaEb=2*P*A*sen(ß/2)*1000 V=100*Eb/¥ Ww (t/m) peso del agua situada en el interior de la tubería
We (t/m) peso del terreno situado sobre el tuboWC (t/m) peso del macizo de hormigón
C
C´
E
E
ß
H
L
P 1,125 Kg/cm2ß 60¥ 2,3µ 0,4
Ø (mm) A (m2) Eb (kN) V (m3) L C E SOLERASOBRE TUBO H C´
VOL PRISMA
VOLUMEN TUBO VOL HOR ERROR -5% + 10% Wp (t/m) Ww (t/m) We (t/m) WC (t/m) EROZAMIENTO(t) Cs
160 0,020106 0,002262 0,10 0,60 0,70 0,10 0,10 0,00 0,26 0,50 0,11 0,01 0,10 0,00 1,94 0,03 0,01 0,57 0,19 0,33 1,45200 0,031416 0,003534 0,15 0,80 0,92 0,10 0,10 0,00 0,30 0,68 0,19 0,03 0,17 0,01 8,59 0,03 0,03 0,65 0,24 0,51 1,44250 0,049088 0,005522 0,24 0,95 1,08 0,10 0,10 0,00 0,35 0,82 0,30 0,05 0,25 0,01 5,21 0,03 0,05 0,75 0,31 0,71 1,29315 0,077931 0,008767 0,38 1,10 1,25 0,10 0,10 0,00 0,42 0,95 0,47 0,09 0,38 0,00 0,86 0,03 0,09 0,89 0,40 1,01 1,15400 0,125664 0,014137 0,61 1,30 1,47 0,10 0,10 0,00 0,50 1,13 0,78 0,16 0,62 0,00 0,32 0,03 0,16 1,08 0,55 1,51 1,06500 0,196350 0,022089 0,96 1,35 1,58 0,15 0,10 0,00 0,60 1,12 1,30 0,27 1,03 0,07 7,34 0,04 0,27 1,51 0,88 2,27 1,03600 0,282744 0,031809 1,38 1,40 1,69 0,20 0,10 0,00 0,70 1,11 1,96 0,40 1,56 0,18 13,10 0,05 0,40 1,98 1,28 3,19 1,00700 0,384846 0,043295 1,88 1,60 1,92 0,20 0,10 0,00 0,80 1,28 2,82 0,62 2,20 0,32 16,88 0,06 0,62 2,28 1,58 4,36 1,01800 0,502656 0,056549 2,46 1,60 2,00 0,30 0,15 0,00 0,95 1,20 4,26 0,80 3,45 0,99 40,39 0,08 0,80 3,02 2,48 6,02 1,07900 0,636174 0,071570 3,11 1,60 2,06 0,35 0,15 0,00 1,05 1,14 5,38 1,02 4,36 1,25 40,05 0,10 1,02 3,60 3,13 7,33 1,02
1000 0,785400 0,088358 3,84 1,60 2,09 0,35 0,20 0,10 1,30 1,11 7,07 1,26 5,82 1,97 51,38 1,10 1,26 3,67 4,18 8,88 1,01
P 1,125 Kg/cm2ß 90¥ 2,3µ 0,4
Ø (mm) A (m2) Eb (kN) V (m3) L C E SOLERASOBRE TUBO H C´
VOL PRISMA
VOLUMEN TUBO VOL HOR ERROR -5% + 10% Wp (t/m) Ww (t/m) We (t/m) WC (t/m) EROZAMIENTO(t) Cs
160 0,020106 0,003199 0,14 0,60 0,88 0,20 0,10 0,00 0,26 0,32 0,17 0,01 0,16 0,02 16,95 0,03 0,01 0,94 0,31 0,53 1,67200 0,031416 0,004998 0,22 0,70 1,00 0,20 0,10 0,00 0,30 0,40 0,25 0,02 0,23 0,01 5,84 0,03 0,02 1,03 0,38 0,69 1,39250 0,049088 0,007810 0,34 0,90 1,23 0,20 0,10 0,00 0,35 0,57 0,41 0,04 0,37 0,03 7,59 0,03 0,04 1,14 0,47 1,02 1,30315 0,077931 0,012399 0,54 1,10 1,46 0,20 0,10 0,00 0,42 0,74 0,65 0,09 0,57 0,03 5,19 0,03 0,09 1,30 0,59 1,45 1,17400 0,125664 0,019993 0,87 1,40 1,80 0,20 0,10 0,00 0,50 1,00 1,12 0,18 0,94 0,07 8,61 0,03 0,18 1,52 0,78 2,25 1,13500 0,196350 0,031239 1,36 1,45 1,95 0,25 0,10 0,00 0,60 0,95 1,74 0,28 1,46 0,10 7,15 0,03 0,28 2,00 1,15 3,16 1,01600 0,282744 0,044984 1,96 1,60 2,20 0,30 0,10 0,00 0,70 1,00 2,69 0,45 2,24 0,28 14,30 0,03 0,45 2,51 1,61 4,54 1,01700 0,384846 0,061229 2,66 1,70 2,40 0,35 0,15 0,00 0,85 1,00 4,05 0,65 3,39 0,73 27,41 0,03 0,65 3,06 2,29 6,18 1,01800 0,502656 0,079972 3,48 1,75 2,55 0,40 0,15 0,00 0,95 0,95 5,32 0,88 4,44 0,96 27,70 0,03 0,88 3,65 2,92 7,78 0,97900 0,636174 0,101215 4,40 1,75 2,70 0,50 0,15 0,10 1,15 0,80 7,65 1,11 6,53 2,13 48,48 0,03 1,11 4,15 4,29 9,62 0,95
1000 0,785400 0,124957 5,43 1,75 2,85 0,60 0,15 0,10 1,25 0,65 9,63 1,37 8,25 2,82 51,86 0,03 1,37 5,02 5,42 11,80 0,94
GEOMETRIA ANCLAJE
GEOMETRIA ANCLAJEcomprobación adicional por fricción
comprobación adicional por fricción